HTV(高温加硫)シリコーンゴムは、熱硬化シリコーンゴムとも呼ばれます。これは反応性シリコーンゴムで、直鎖状の非常に高分子量のマクロ分子を含んでおり、さまざまな反応性基を含みます。機械的特性を改善するために高比表面積を持つフューム処理または沈殿シリカ、熱安定剤、可塑剤や抗構造剤などのさまざまな添加剤が含まれています。架橋は有機過酸化物を使用した重縮合システムや、プラチナ触媒を使用した付加重合システムで行われます。化合物は、触媒と混合した後、100〜200℃の高温で硬化します。HTVシリコーンゴムは、液体と固体の2つの物理状態で提供されます。
HTVシリコーンゴムの種類
HTVは一般的に、用途や性能に応じて分類されます。例えば、汎用タイプ、低圧永久変形タイプ、低収縮タイプ、難燃タイプ、溶剤耐性タイプ、高温タイプなどです。
HTVシリコーンゴムは、異なる硬化および加工方法に基づき、固体シリコーン(HCR)および液体シリコーン(LSR)に分類できます。
HCR - 高粘度ゴム
高粘度ゴム(ミラブルタイプシリコーンゴム)は、主にポリオルガノシロキサン(シリコーンポリマー)とシリカを基にして、さまざまな特性を付与するために添加剤が加えられています。強化剤やさまざまな添加剤(充填剤、硫化剤(過酸化物を使わない生ゴム)、構造制御剤、修飾剤など)が加えられ、ゴム化合物は約5MPaの圧力で金型内で硫化され、120〜130℃の高温で10〜30分間硫化されます。その後、型から取り出した製品は200〜250℃のオーブンで24時間の二次硫化が必要です。
LSR - 液体シリコーンゴム
LSRは、液体タイプで高温加硫シリコーンゴムです。LSRは、ミラブルタイプシリコーンゴムやRTV(常温加硫)と異なり、その粘度および硬化温度によって区別されます。LSR(液体シリコーンゴム)は、優れた流動性により自動化された射出成形に最適なゴム素材です。また、LSR(液体シリコーンゴム)は、複雑な金型や要求の厳しい設計、寸法公差にも理想的で、金型の最も複雑な部分に簡単に充填できます。
HCR vs LSR
HCRとLSRの性能特性は比較的似ていますが、粘度はLSRとHCRの主な違いであり、これが各エラストマーを製造するための装置やプロセスに大きな影響を与えます。
HCRシリコーンは、粘り気があり、高粘度の固体ゴムとして部分的に硫化されています。処理方法には、圧縮成形、転送成形、ゴムチューブの押出しなどがあります。
一方、LSRシリコーンは、低粘度のため、ドラムまたはバケツに液体ゴム形態で提供され、射出成形がLSRを処理するための最適な方法です。
液体シリコーンゴム(LSR)などの他のシリコーン製品と比較して、HCRは一般的により強い材料で、より堅牢な物理的特性を持っています。
LSRはHCRより低い粘度を持っています。LSRは通常、射出成形され、HCRと比較してポットライフが長くなります。
LSRは製造が容易で、複雑な形状に使用するのに適しています。HCRはより良い全体的な特性を得ることができます。LSRは、多様な材料選択肢を提供します。
HCRとLSRシリコーンゴムは、同じ性能上の利点を多く提供します。最適な素材は、最終的にはどれだけ多くの部品を生産する必要があるかによって決まります。HCRは、原材料およびツール金型のコストがLSRよりも安価です。一般的に、HCRシリコーン素材は小規模な生産に適しており、LSRシリコーンは高ボリューム製造や厳密な公差に理想的で、単位コストを削減します。
HTVシリコーンの利点
耐久性:シリコーンゴムは、重い熱的ストレスや零下温度下で初期の形状と機械的強度を保持する必要がある産業で好まれる素材です。有機ゴムはカーボンバックボーンを持ち、オゾン、UV、熱、その他の加齢要因に弱くなることがありますが、シリコーンゴムはそれらに強い耐性があります。これによりシリコーンゴムは多くの極端な環境で選ばれるエラストマーとなっています。
化学耐性:HTVシリコーンは非常に不活性で、ほとんどの化学物質と反応しません。その不活性により、医療用途、特に医療インプラントに使用されます。生体適合性があり、アレルギー反応を引き起こさず、赤ちゃん用品や食品接触にも適しています。
温度耐性:HTVシリコーンは、−100℃から300℃の範囲で正常に動作できる優れた耐温度性能を提供します。
機械的特性:伸び、クリープ、サイクルフレックス、引裂強度、圧縮セット、誘電強度(高電圧)、熱伝導率、耐火性、そして場合によっては引張強度などの特性は、極端な温度下で、一般的に有機ゴムよりも優れていることがありますが、これらの特性の一部は特殊な材料に劣ることもあります。
電気的特性:HTVシリコーンは優れた絶縁特性を持っています。
撥水性および着色の容易さ
用途
HTVシリコーンは、航空宇宙、弾薬産業、自動車、精密化学、建設、電気・電子、食品加工、機械工学、医療・製薬、化粧品、家庭用品、紙フィルム、太陽電池、半導体などのすべての産業で石油化学製品を代替するために広く使用されています。最近、シリコーンの適用範囲はますます広がっています。
熱硬化シリコーンゴムの優れた特性は、さまざまな産業用途で使用されています:流体回路でのシーリングおよび配管(建設および航空用途の接合部、自動車のガスケット、ブーツ、ホース)、電気保護(オフィス機器の安全ケーブルおよび電気技術用絶縁体、スパークプラグブーツ、自動車用ケーブルおよびコネクタ)、食品、医薬品および生物医学用途(チューブ、成形セクション)。
硬化メカニズム
HCRおよびLSRシリコーンゴムは、さまざまな方法で処理でき、それぞれの成形方法には処理方法の違いがあり、独自の利点と欠点があります。
押出し成形
押出し成形は、シリコーンゴムがダイを通して強制的に押し出され、その後硫化される連続製造プロセスです。ダイは押し出し製品に形を与えます。必要な圧力は、材料が均質化され、圧縮され、排気される伝送スクリューによって生成されます。
押出し製品には、チューブ、プロファイル、ケーブル、フラットテープ、ラウンドコードなどがあります。
圧縮および転送成形
圧縮成形プロセスは、さまざまな用途で使用されます。固体シリコーンゴムは、金型で熱と圧力によって硫化されます。圧縮成形および転送成形は、固体シリコーンゴムに適した成形方法です。
射出成形
射出成形は、高品質の一貫した製品を大量生産するための最も人気があり効率的なプロセスです。これは高精度の寸法を特徴とし、二次仕上げなしで高品質の部品を製造し、他のプロセスよりも生産サイクルを大幅に短縮できます。欠点は金型および機械のコストが高いことですが、これらは高い生産性によって相殺されます。
射出成形は、小型から中型の部品および大量生産に理想的で、例えばベビーボトル用のニップルやガスケットリングなどです。
ナイフコーティング(繊維上)
シリコーンはほぼすべてのタイプの生地にコーティングとして使用できます。処方の技術には非常に多くの経験と創造力が必要で、関連する化学および加工関係に関する豊富な知識が求められます。
HTVシリコーンの保管
HCRシリコーンの保管
- 固体シリコーンゴムは、グレードに応じて最大12ヶ月間保管できます。
- 上記の期間より長く保管された製品でも、性質を確認すれば使用可能な場合があります。
- HTVシリコーンの長期保存は、「ムーニー」粘度の上昇を引き起こすことがありますが、これは可逆的です。
- 長期間保存されたゴムは、ロールミルで再塑性化することで復元できます。
- 推奨される保管条件。
- 閉じた容器で0〜30℃の涼しい部屋で保管してください。
- 直射日光を避けてください。
- 有機ゴムおよび架橋化学薬品とは別に保管してください。
LSRシリコーンの保管
適切に保管された液体シリコーンゴムは、最大12ヶ月の使用期限があります。
- 推奨保管期間を超えて保存された場合でも、性質を確認すれば通常は使用可能です。
- HTVシリコーンと同様に、保存中に粘度が上昇することがありますが、これは元に戻すことができます。
- 高い粘度でも材料は処理できます。
- 推奨される保管条件。
- 閉じた容器で0〜30℃の涼しい部屋で保管してください。
- 直射日光を避けてください。
- 平均温度が高いと使用期限が短くなる場合があります。